ANSYS学习

ANSYS程序概述-GUI环境ANSYS交互运行界面环境组成1、交互界面主窗口2、输出窗口：显示ANSYS程序运行过程中的输出文本信息。工具菜单命令输入窗口工具条主菜单操作提示信息材料号单元类型号常实数号坐标系号图形窗口号图形输出窗口图形变换按钮ANSYS程序概述-退出ANSYS程序1、从工具条退出，选择工具条ToolbarQUIT.2、从工具菜单退出，选择菜单路径UtilityMenuFileExit.3、在命令输入窗口中键入/EXIT命令。SaveGeom+Loads:存储几何与载荷数据。SaveGeo+Ld+Solu:存储几何、载荷与求解数据。SaveEverything:存储所有数据。QuitNoSave:不存储任何数据。ANSYS常用菜单与对话框操作—主菜单主菜单位于主窗口的左侧。1、前处理器（Preprocessor）：建立有限元模型。2、求解器（Solution）：施加载荷并获得求解。3、通用后处理器（GeneralPostprocessor）：获得某时刻整个模型的结果。4、时间历程后处理器（TimeHistPostpro）：处理模型上某位置点的结果随时间变化情况。ANSYS常用菜单与对话框操作—工具菜单文件管理：File；选择：Select；列表：List；绘图：Plot；绘图控制：PlotCtrls；工作平面（CAD坐标系）：WorkPlane；参数控制：Parameters；宏（APDL技术）：Macro；菜单控制（显示/关闭菜单窗口）：MenuCtrls；帮助系统：Help。ANSYS常用菜单与对话框操作—绘图菜单画图菜单路径UtilityMenuPlotReplot:将当前图形重画一遍。Keypoint：画关键点。Lines：画线。Areas：画面。Volumes：画体。Nodes：画节点。Element：画单元。LayeredElement：画层单元。DataTables：画数据表，一般非线性材料的属性都是利用DataTable进行定义的曲线，利用该菜单项画材料数据曲线。Multi-Plots：同时画所有选中的实体对象，包括关键点、线、面、几何体、节点、单元等ANSYS常用菜单与对话框操作—快捷功能图标弹出移动、缩放、旋转图形变换对话框。生成计算报告ANSYS常用菜单与对话框操作—工具条SAVE_DB:按当前工作名存储数据库文件。RESUM_DB:按当前工作名恢复数据库文件。QUIT:退出ANSYS程序。POWRGRPH:切换图形显示模式，默认为on状态，表示增强图形模式（PowerFaghMode），选择off状态则切换为完全图形模式（FullMode）。ANSYS常用菜单与对话框操作—对话框执行按钮大多数ANSYS对话框有两个执行按钮，即OK和Apply。单击OK，执行操作并关闭该对话框。单击Apply，执行操作并重新弹出该对话框，以便重复执行当前操作。ANSYS常用菜单与对话框操作—平移、缩放和旋转图形变换对话框1、ANSYS交互界面主环境，在其右侧提供呈竖向排列的图形变换快捷按钮组。UtilityMenuPlotCtrlsPan,Zoom,Rotate.单击快捷功能图标图形变换对话框右图从上到下分7个区：第1区：选择图形变换操作的对象窗口，提供列表中有1、2、3、4、5和ALL。第2区：各向视图变换按钮。Front：+Z向视图；Back：—Z向视图；Top：+Y向视图；Ｂｏｔ：—Ｙ向视图；Ｒｉｇｈｔ：＋Ｘ向视图；Ｌｅｆｔ：—Ｘ向视图；Ｉｓｏ：等轴视图；Ｏｂｌｉｑ：斜视图；ＷＰ：工作平面视图。图形变换对话框第３区：鼠标框选视图变换按钮。Ｚｏｏｍ：显示拾取矩形窗口中的图标。拾取矩形区域方法是：首先拾取其中心点，然后拾取矩形区域的任意一个边界上的点。ＢｏｘＺｏｏｍ：…方法：首先拾取矩形区域的一个角点，然后再拾取矩形区的对角点。ＷｉｎＺｏｏｍ：…方法：首先拾取矩形区域的一个角点，然后再拾取矩形其他边线上的一个点。ＢａｃｋＵｐ：退回到最后一次图形变换前的图形显示状态。图形变换对话框第４区：平移与缩放视图方向箭头：图形平移变换。大小远点：缩放变换。第５区：旋转变换。单击一次旋转变换按钮的旋转角度由第６区的旋转角度控制。左一列：绕相应的轴逆时针（—）旋转变换。右一列：绕相应的轴顺时针（＋）旋转变换。图形变换对话框第６区：第５区单次旋转变换的角度。默认旋转变换角度为３０度。第７区：选择图形变换方式。一是利用变换按钮进行图形变换，即按钮图形变换；二是利用鼠标动作控制图形变换，即动态图形变换。ＤｙｎａｍｉｃＭｏｄｅ不选中则进行按钮图形变换，按照第１—６区的按钮进行图形变换。选中则进行动态图形变换。Ｍｏｄｅｌ：模型变换；Ｌｉｇｈｔ：光源变换。操作方法：Ｃｔｒｌ＋左键：３６０度平移模型或光源；Ｃｔｒｌ＋中键：前后移动缩放，左右移动旋转；Ｃｔｒｌ＋右键：旋转模型或光源。第８区：对话框动作按钮Ｆｉｔ：单击则是整个模型完全自适应地充满整个图形窗口。ANSYS文件操作新分析相关文件及操作UtilityMenuFileClear&StartNew:清除数据库并开始新分析。ChangeJobname:定义新的工作文件名。ChangeDirectory:定义新的工作路径。ChangeTitle：定义新的分析标题。ResumeJobname.db:恢复当前工作文件名的Jobname.db数据库文件。Resumefrom：恢复用户选定某个数据文件，一般工作名不是Jobname.db时使用。SaveJobname.db:按当前工作文件名存储数据库文件，数据库文件为Jobname.db。Saveas：存储数据库文件，可以修改数据库文件名。WriteDBLogFile：将数据中所有定义的数据按照定义命令流方式写入一个*.log文本文件中，成为数据库生成的命令流文件。ANSYS文件操作ANSYS文件重命名、拷贝与删除UtilityMenuFileFileOperationsRenameUtilityMenuFileFileOperationsDeleteUtilityMenuFileFileOperationsCopyANSYS文件操作ANSYS进行分析时经常直接导入已有几何模型，然后进行修改，划分单元网格；ANSYS也可以按照某种通用的标准格式输出自己的几何模型，提供给其他程序。导入：UtilityMenuFileImport输出：UtilityMenuFileExportANSYS有限元求解的基本步骤ANSYS前处理器Preprocessor：主要进行单元选用、材料定义、创建CAD模型和划分单元网格，最终得到一个完整正确的有限元单元网格模型。ANSYS求解器Solution：用于选择分析类型、设置求解选项、施加载荷并设置载荷步选项，最后执行分解，得到求解结果文件。ANSYS后处理器：用于分析处理求解所得结果文件中的结构数据，分为两种：1、通用后处理器GeneralPostproc简称POST1：用于处理对应时间点的总体模型结果。2、时间历程后处理器TimeHistPostpro简称POST26：用于处理某时间或频率范围内某位置点上结果项变化过程。有限元分析过程一般包括以下四个步骤：1、ANSYS分析开始准备工作（1）清空数据库并开始一个新分析。（2）指定新的工作文件名（Jobname）。（3）指定新标题（Title）。（4）指定新的工作目录（WorkingDirectory）2、建立模型（前处理器:Preprocessor）（1）选择并定义单元类型。（2）如果需要，则定义单元实常数。（3）定义材料属性数据。（4）创建或读入几何模型。（5）划分单元获得网格模型（节点及单元）。（6）模型检查。（7）存储模型。3、加载求解（求解器：Solution）（1）选择分析类型并设置分析选项。（2）施加载荷。（3）设置载荷步选项。（4）执行求解。4、查看分析结果（后处理器：GeneralPostproc/TimeHistPostpro）（1）查看分析结果。（2）分析处理并评价结果。ANSYS标准求解过程实例一个中间带有圆孔板件结构，长度为5m、宽度为1m，厚度为0.1m，正中间有一个半径为0.3m的孔。板的左端完全固定，板的右端承受面内向右的均布拉力，大小为2000N/m。结构的材料为普通A3钢，弹性模量为2*10^11Pa，泊松比为0.3.计算在拉力作用下结构的变形和等效应力分布。首先，制定分析方案。分析类型：材料是线弹性，结构静力分析。模型类型：板壳模型，采用板壳单元，选用Shell63号单元，其厚度为单元实常数。边界条件：左侧线上施加固定支撑。载荷施加：右侧线上施加均布压力。分析方法：交互式菜单分析完成分析过程。第1步，开始新分析，分析准备工作。（1）清除内存，开始一个新分析：选取菜单UtilityMenuFileClear&StartNew，弹出对话框，单击OK，弹出对话框，单击YES。第1步，开始新分析，分析准备工作。（2）指定工作文件名：选取菜单UtilityMenuFileChangeJobname,弹出对话框，修改工作文件名，单击OK。第1步，开始新分析，分析准备工作。（3）指定分析标题：选取菜单UtilityMenuFileChangeTitle,弹出对话框，输入分析标题（例如：thisismysecondANSYSexercise），单击OK。第1步，开始新分析，分析准备工作。（4）重新刷新图形窗口：选择菜单UtilityMenuPlotReplot,输入的标题显示在图形窗口的左下角位置。第2步，ANSYS前处理器：创建有限元模型。（5）进入前处理器并定义单元类型：选取菜单MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete,弹出对话框，单击Add，弹出对话框，设置如下：左边列表框选择StructuralShell.右边列表框选择Elastic4node63.Elementtypereferencenumber项输入1（单元类型1）。单击OK，返回上一个对话框，单击Close。第2步，ANSYS前处理器：创建有限元模型。（6）定义单元实常数：选取菜单MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete,弹出对话框，单击Add，弹出对话框，选择Type1Shell63，单击OK，再弹出对话框，设置如下：RealConstantSet项输入1，即单元实常数编号为1.TK（I）输入0.1（仅仅输入一个节点位置的厚度，其他默认与节点I等厚度）。单击OK，返回上一个对话框，单击Close。第2步，ANSYS前处理器：创建有限元模型。（7）定义材料属性：选取菜单MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModes,弹出对话框，在右边对话框双击选择StructurallinearElasticIsotropic,弹出对话框，设置如下：EX项输入2e11PRXY项输入0.3单击OK，返回对话框，选择对话框菜单MaterialExit.第2步，ANSYS前处理器：创建有限元模型。(8)显示工作平面的坐标架：选择菜单UtilityMenuWorkPlaneDisplayWorkingPlane,立即显示工作平面WX-O-WY平面及其坐标架，并与总体坐标系的X-O-Y完全重合。第2步，ANSYS前处理器：创建有限元模型。（9）设置工作平面形式：选择菜单UtilityMenuWorkPlaneWPSettings,弹出对话框，设置如下：选择工作平面坐标系类型：选中Cartesian,即笛卡尔坐标系工作平面。是否显示坐标轴与栅格：选中GridandTriad，显示栅格和工作平面WX-O-WY坐标轴。是否打开捕捉功能并设置捕捉增量